Genová terapie u dědičných onemocnění vázaných na pohlaví u psa domácího

Adéla Molnárová

Bachelor's thesis

Gene therapy for sex-linked inherited diseases in the domestic dog

Abstract:

Bakalářská práce se zaměřuje na principy genové terapie jako budoucího nástroje pro léčbu onemocnění, u kterých dosud nebyla nalezena jiná možnost terapie, a popisuje její využití u dědičných onemocnění vázaných na pohlaví, konkrétně vázaných na chromozom X, u psa domácího (Canis familiaris). K úplnému porozumění tématu je část práce věnována genetickým základům a principům dědičnosti. Historický kontext psa domácího poukazuje na fakt, že umělá selekce, jež dala vzniknout moderním plemenům, měla za následek zvýšení výskytu genetických chorob v populaci psů. Část práce je věnována popisu genetické podstaty, klinických příznaků, diagnostických metod a terapeutických možností vybraných dědičných onemocnění vázaných na X chromozom, jako je hemofilie A a B, progresivní retinální atrofie a svalová dystrofie. Vzhledem ke genetické podobnosti mezi psem a člověkem jsou psi často využíváni jako preklinické modely pro testování genové terapie u odpovídajících nemocí lidí. Tyto studie poskytují důležité poznatky, které přispívají k rozvoji terapeutických možností v rámci humánní medicíny. Hlavní část této práce se zabývá principy genové terapie, zahrnující historický přehled, využití vektorů jako nosičů terapeutických genů, současné trendy zahrnující konkrétní metodu CRISPR a rešerši úspěšných terapií u vybraných dědičných chorob. Na závěr jsou zmíněny diskutované překážky v genové terapii, mezi které patří především bezpečnostní aspekty jako toxicita a imunitní reakce, ale také otázky týkající se welfare laboratorních zvířat. Genovou terapii lze obecně považovat za naději v inovativním přístupu léčby nemocí, které mají významný dopad na kvalitu života psů i lidí. Její účinnost a efektivita byla potvrzena několika studiemi na psích modelech, nicméně je nutné neustále tuto metodu rozvíjet tak, aby její využití bylo bezpečné a docílilo požadovaných dlouhodobých terapeutických výsledků.

Abstract:

The bachelor thesis focuses on the principles of gene therapy as a future tool for treating diseases for which no other therapeutic option has been found so far. It describes its application in sex-linked hereditary diseases, specifically on the X chromosome, in the domestic dog (Canis familiaris). To fully understand the topic, a part of the thesis is devoted to the genetic basis and principles of heredity. The historical context of the domestic dog highlights the fact that artificial selection, which led to the development of modern breeds, has resulted in increased occurrence of genetic diseases in the dog population. Part of this thesis is devoted to a description of the genetic basis, clinical signs, diagnostic methods, and therapeutic options for selected X-linked hereditary diseases such as hemophilia A and B, progressive retinal atrophy, and muscular dystrophy. Due to the genetic similarity between dogs and humans, dogs are often used as preclinical models for testing gene therapy for corresponding human diseases. These studies provide important insights that contribute to the development of therapeutic options within human medicine. The main part of the thesis is focused on the principles of gene therapy, including a historical overview, vectors used as carriers of therapeutic genes, current trends, specifically the CRISPR method, and a review of successful therapies for selected hereditary diseases. Finally, discussed obstacles in gene therapy are mentioned, including mainly safety aspects such as toxicity and immune reactions, but also laboratory animal welfare issues. In general, gene therapy can be considered a promising innovative approach for the treatment of diseases that significantly impact the quality of life for both dogs and humans. Its efficacy and effectiveness have been confirmed by several studies in canine models, however, it is crucial to continuously develop this method to ensure that its use is safe and achieves the desired long-term therapeutic outcomes.

Keywords

genová terapie, hemofilie A a B, dystrofie svalové tkáně, retinální atrofie, pohlaví

Keywords

hemophilia A and B, muscular dystrophy, retinal atrophy, gene therapy, gender

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Vladimíra Sedláková, Ph.D.
• Reader: Daniela Čílová, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / specializace:
Companion Animal Management / Cynology